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考点10氯气
考点10氯气
1.复习重点
1.Cl2的化学性质以及Cl2的实验室制法和要紧用途。
2.重点是氯水性质的多重性,难点是Cl2的实验室制法。
2.难点聚焦
1.氯元素的知识网络
2.次氯酸、漂白粉的性质
HClO分子的结构式为H-O-Cl〔氧处于中心〕,因此电子式为
。
次氯酸、次氯酸钙等有多方面的性质,经常用到以下几方面性质:
〔1〕HClO是一种弱酸,与碳酸比较电离能力有如下关系:
H2CO3>HClO>HCO3-,请分析以下反应:
少量二氧化碳通入NaClO溶液中:
NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO
氯气通入碳酸氢钠溶液中:
Cl2+NaHCO3=NaCl+CO2↑+HClO
〔2〕ClO-是一种弱酸的酸根离子,能发生水解反应:
ClO-+H2O
HClO+OH-,因此次氯酸钙溶液显碱性。
假设遇到铁盐、铝盐易发生双水解:
3ClO-+Fe3++3H2O=Fe(OH)3↓+3HClO
〔3〕HClO和ClO-都具有强氧化性,不管酸性、碱性条件下都能够跟亚铁盐、碘化物、硫化物等发生氧化还原反应,但不能使品红溶液褪色。
如:
硫酸亚铁溶液遇漂白粉:
2Fe2++5ClO-+5H2O=2Fe(OH)3↓+Cl-+4HClO
漂白粉遇亚硫酸酸盐:
ClO-+SO32-=Cl-+SO42-
〔4〕HClO见光易分解:
2HClO
2HCl+O2↑
〔5〕次氯酸钙中的Ca2+、ClO-能够表现出一些综合性质。
如少量二氧化碳通入次氯钙溶液中:
Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO
注意明白得二氧化碳、碳酸钠、碳酸氢钠分不跟次氯酸钙溶液反应的差异:
Ca(ClO)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaClO
Ca(ClO)2+NaHCO3=CaCO3↓+HClO+NaClO
3.例题精讲
例1:
以下物质中,能使紫色石蕊试液因漂白而褪色的是〔〕
A.
B.活性炭C.氯水D.盐酸
选题角度:
考查氯气的性质。
此题学生往往因不清晰
在酸性、碱性条件下均具有氧化性,从而具有漂白能力而失分。
解析:
具有漂白作用,能使紫色石蕊试液褪色,A正确;活性碳具有吸附作用〔物理现象〕,能吸附有机色素等,故B不正确;盐酸是一种常见酸,可使紫色石蕊试液变红,但没有漂白性,可不能使之褪色,故D不正确。
氯水因其成分中有
及
等,
能使紫色石蕊试液变红,
又具有漂白性,使之漂白褪色。
解答:
A、C
启发:
关于
学习时应注意以下几点:
氯的含氧酸有高氯酸〔
〕,氯酸〔
〕,亚氯酸〔
〕和次氯酸〔
〕,其中次氯酸最为重要,是高考中的热点,在学习中应注意以下几点:
〔1〕它的化学式为
,电子式为
,结构式为H—O—Cl
〔2〕它仅存在于溶液中,浓时呈黄色,稀时无色,有强烈的刺激性气味。
〔3〕氯的含氧酸中,它是最弱的酸〔
〕,
,比碳酸还弱〔
〕。
〔4〕它具有不稳固性,见光分解,
〔5〕次氯酸的生成:
将氯气通入到熟石灰溶液里,以制得次氯酸钙。
再与稀盐酸或空气里的二氧化碳和水蒸气反应便可得到次氯酸。
化学反应方程式如下:
〔6〕次氯酸及其盐的要紧用途是作漂白剂和消毒剂。
次氯酸的漂白作用要紧有以下三种形式:
①次氯酸有专门强的氧化性,某些有色物质被次氯酸氧化,破坏了其中的显色结构而褪色。
②某些有色物质分子中存在着不饱和键,次氯酸与它们起加成反应而褪色。
③某些有色物质的有机物分子与次氯酸发生氯化作用而褪色。
〔7〕次氯酸盐有强氧化性,如在
固体中滴加浓盐酸,会生成
〔注意与5中比较〕
〔8〕
易发生水解
因此漂白粉在水中没有酸存在的条件下,也有一定的漂白性、杀菌性。
例2:
氯气通入石灰乳制得漂白粉,其要紧成分是
,一定质量的漂白粉和一定浓度的盐酸完全反应,生成
的质量与参加反应的漂白粉质量之比可标志〝有效氯〞的多少。
假如某漂白粉测其〝有效氯〞的质量分数为35%,该漂白粉的组成和上述化学式相符时,求式中的n值是〔〕
A.0.5 B.8 C.8.5 D.10
选题角度:
考查关于氯气化学性质的把握。
学生往往不清晰漂白粉与盐酸反应实质而导致错误。
解析:
题给信息有:
①漂白粉的化学式:
;②有效氯
该漂白粉与盐酸反应的化学方程式为:
3×71
解答:
C
启发:
〔1〕漂白粉制备
工业上制漂白粉通常以石灰石、食盐、水为要紧原料,历经四步反应制源白粉。
最后一步是将氯气通入到石灰乳中:
或
〔2〕漂白粉的质量评判标准
按它的有效氯以及它能在长时期保持有效氯的能力来决定的。
有效氯
〔3〕漂白粉的使用
漂白粉是混和物,它的有效成分是
。
商品漂白粉往往含有
、
、
和
等杂质。
次氯酸钙专门不稳固,遇水就发生水解反应
当溶液中碱性增大时,漂白作用进行缓慢。
要短时刻收到漂白的成效,必须除去
,因此工业上使用漂白粉时要加入少量弱酸,如醋酸等,或加入少量的稀盐酸。
家庭使用漂白粉不必加酸,因为空气里的二氧化碳溶在水里也起弱酸的作用。
〔4〕漂白粉储存一定要密封否那么易变质〔硬化〕
例3:
氯化碘〔ICl〕的化学性质与卤素相似,估量它跟水反应的最初生成物是〔〕
〔A〕HI和HClO 〔B〕HCl和HIO
〔C〕HClO3和HIO 〔D〕HClO和HIO
选题角度:
此题属于一道信息迁移题,给出氯化碘与卤素性质形似,依照卤素的化学性质,推断氯化碘的性质。
解析:
由Cl2+H2O=HCl+HClO知识点动身,迁移H2O+ICl=HCl+HIO,在ICl中I为+1价,Cl为-1价,ICl与H2O反应没有元素化合价不变。
答案:
B
点评:
ICl为拟卤素,与卤素化学性质相似但并不相同,这是该题解答时容易出错的地点。
例4:
标准状况下的
混合气体aL,经光照充分反应后,所得气体恰好使溶液中bmolNaOH完全转变为盐,那么a、b的关系不可能为〔〕
A.
B.
C.
D.
选题角度:
讨论法是化学题中常用的一种解题方法。
当题中隐含某一条件或某一条件不确定,结果可能是两个或两个以上,也可能在某个范畴内取值,就要运用讨论法分不对所用可能性一一论证。
解析:
混合气在标况下光照充分反应可能有三种情形:
设混合气中
、
,
假设为第①种情形
那么
假设为第②种情形,过量
与
以1:
2的物质的量反应:
那么
假设为第③种情形
那么
解答 D
启发:
〔1〕有一类专门的过量咨询题即:
整个变化过程中可用两个化学反应来描述。
且两个反应满足:
a.连续进行〔两个反应一前一后〕;b.前者的生成物是后者的反应物;c.前一反应的两个反应物中,必须有某个反应物过量。
例5,①将
通入澄清的石灰水,溶液先浑浊,后澄清;②将稀盐酸逐滴滴入
溶液中,开始时无现象,后产动气泡;③将氯气慢慢的推入装有火柴头大小红磷的反应器中,先有白雾,后有白烟生成等专门多实例。
研究此类习题要:
利用两个化学方程式找等点;依照等点划区间〔二点三段式〕,两头各段利用过量讨论法求解;中间一段利用不定方程求解。
〔2〕例5亦可运用极端假设法求解
①假设aL全部是
,那么生成
为0,消耗
为0;②假设aL全部是
,生成
为0,但
要和
反应:
但不管生成何种盐,
,即
现
,因此消耗
最
多为
。
综上分析,消耗
的量应大于0,小于
,即:
。
故答案为〔D〕。
4.实战演练
一、选择题
1.氯气可用来消灭田鼠,为此将氯气通过软管灌入洞中,这是利用了Cl2以下性质中的
①黄绿色②密度比空气大③有毒④较易液化⑤溶解于水
A.①②③B.②③C.③④D.③④⑤
2.HIO既能和酸又能和碱发生中和反应,那么它与盐酸反应的产物是
A.IO-B.H2OC.HID.ICl
3.为了防止Cl2中毒,可用浸透某种物质溶液的毛巾捂住口鼻。
该物质在以下物质中的最正确选择是
A.NH3B.SO2C.KID.Na2CO3
4.氯的原子序数为17,35Cl是氯的一种同位素,以下讲法正确的选项是
A.35Cl原子所含质子数为18
B.
mol的1H35Cl分子所含中子数约为6.02×1023
C.3.5g的35Cl2气体的体积为2.24L
D.35Cl2气体的摩尔质量为70g·mol-1
5.以下反应差不多上用盐酸制Cl2,为制得等量Cl2,消耗盐酸最少的是
A.MnO2+4HCl
MnCl2+Cl2↑+2H2O
B.2KMnO4+16HCl===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
C.KClO3+6HCl===KCl+3Cl2↑+3H2O
D.4HCl+O2
2H2O+2Cl2↑
6.今有甲、乙、丙三瓶等体积的新制氯水,浓度均为0.1mol·L-1。
假如在甲瓶中加入少量的NaHCO3晶体(m mol〕,在乙瓶中加入少量的NaHSO3晶体(m mol),丙瓶不变。
片刻后,甲、乙、丙三瓶溶液中HClO的物质的量浓度大小关系是(溶液体积变化忽略不计)
A.甲=乙>丙B.甲>丙>乙
C.丙>甲=乙D.乙>丙>甲
7.将0.15mol的MnO2与过量的12mol·L-1的浓盐酸反应,和50mL12mol·L-1的浓盐酸与足量的MnO2反应两者产生的Cl2相比(其他反应条件相同)
A.一样多B.前者较后者多
C.后者较前者多D.无法比较
8.F2是氧化性最强的非金属单质。
在加热条件下,等物质的量的F2与烧碱完全反应,生成NaF、H2O和另一种气体。
该气体可能是
A.H2B.HF
C.O2D.OF2
9.在一定条件下,氯气可与氯化铵发生如下反应:
xCl2+yNH4Cl===yNClx+〔x+y〕HCl
当消耗6.72L(标准状况下)的氯气时,生成0.10mol氮的氯化物,那么此氮的氯化物的化学式为
A.NCl2B.NCl3
C.NCl4D.NCl5
二、非选择题
10.写出以下物质与新制氯水反应的现象和化学方程式。
(1)紫色石蕊试液
(2)FeCl2溶液
(3)AgNO3溶液
(4)Na2CO3溶液
(5)SO2
(6)镁粉
11.以下图中的每一方格表示有关的一种反应物或生成物。
反应时加入或生成的水,以及生成无色溶液M、白色沉淀N和黄绿色气体C时的其他产物均已略去。
H为短周期元素组成的单质。
A的焰色反应为浅紫色(透过蓝色钴玻璃观看)。
回答以下咨询题:
(1)A、H、N的化学式分不为A,H,N。
(2)A
B+C+D的化学方程式:
。
(3)F+I
N的离子方程式:
。
12.用以下图所示装置〔酒精灯、铁架台等未画出〕制取三氯化磷,在短颈分馏烧瓶d中放入足量白磷,将Cl2迅速而又不间断地通入d中,氯气与白磷会发生反应,产生火焰。
物质制备装置
三氯化磷和五氯化磷的物理常数如下表。
物质熔沸点
熔点
沸点
三氯化磷
-122℃
76℃
五氯化磷
148℃
200℃分解
图中,a,b应该装入的试剂或药品分不是浓盐酸和二氧化锰,在b仪器处加热。
请据此回答以下回答:
〔1〕在蒸馏烧瓶e中收集生成的三氯化磷,为保证三氯化磷蒸气冷凝,应在水槽g中加入。
〔2〕三氯化磷遇到水蒸气强烈反应,甚至发生爆炸,因此d,e仪器及装入其中的物质都不能含有水分。
为除去Cl2中的水分,c中应装入作干燥剂。
〔3〕实验室将白磷储存于水中,取出的白磷用滤纸吸干表面水分,浸入无水酒精中片刻,再浸入乙醚中片刻即可完全除去水分。
水与酒精互溶,酒精与乙醚互溶,乙醚极易挥发,用上述方法除去水分的缘故是。
(4)为防止Cl2污染空气,装置末端导出的气体应如何净化处理,画出装置图并注明使用药品:
。
13.KClO3和浓盐酸在一定温度条件下反应会生成黄绿色的易爆物二氧化氯,其变化可表示为:
KClO3+HCl(浓)——KCl+ClO2↑+Cl2↑+
〔1〕请完成该化学方程式并配平〔未知物化学式和系数填入框内〕。
〔2〕浓盐酸在反应中显示出来的性质是〔填写序号〕。
①只有还原性②还原性和酸性
③只有氧化性④氧化性和酸性
〔3〕产生0.1molCl2,那么转移的电子的物质的量为mol
〔4〕ClO2具有专门强的氧化性,因此常被用作消毒剂,其消毒的效率〔以单位质量得到的电子数表示〕是Cl2的多少倍?
14.用纯度为92.5%〔杂质不与Cl2反应〕的消石灰与Cl2反应制漂白粉,消石灰的转化率为80%,要求某游泳池消毒一次需要4.26kgCl2,现改用上述漂白粉,假定起消毒作用的是HClO,要达到与Cl2相当的消毒成效,需向游泳池中投放这种漂白粉多少千克?
15.一定质量的氯酸钾与二氧化锰的混合物加热至无气体放出时,将残余的固体与足量的浓硫酸共热,并把现在生成的气体通入500mL某浓度的亚硫酸钠溶液中,设气体被完全吸取且无SO2逸出,也无游离氯分子存在,测得溶液的pH=0(不计溶液体积变化),最后向溶液中加入足量的BaCl2溶液,生成不溶于酸的白色沉淀16.31g。
求原混合物中氯酸钾、二氧化锰的质量及亚硫酸钠溶液的物质的量浓度。
附参考答案
一、1.B2.BD3.D4.BD5.CD6.B
7.解析:
浓盐酸与足量的MnO2反应时,随着反应的进行,盐酸浓度变小,后者反应会停止,有一部分HCl不能转变成Cl2。
答案:
B
8.D9.B
二、10.
(1)先变红,后褪色
(2)2FeCl2+Cl2===2FeCl3溶液由浅绿色变棕黄色
(3)AgNO3+HCl===AgCl↓+HNO3产生白色沉淀
(4)Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑产生无色无味的气体
(5)SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl氯水褪色
(6)Mg+2HCl===MgCl2+H2↑产生无色无味气体
11.
(1)KClAlAl(OH)3
〔2〕2KCl+2H2O
2KOH+Cl2↑+H2↑
〔3〕Al3++3ClO-+3H2O===Al〔OH〕3↓+3HClO
12.〔1〕水〔2〕无水CaCl2
〔3〕白磷上残留的水溶解在酒精中,残留的酒精又溶解在醚中
〔4〕用NaOH溶液吸取〔装置图略〕
13.〔1〕24——2212H2O
〔2〕②〔3〕0.2〔4〕2.63
14.9.18kg
15.m(KClO3)为61.25g,m(MnO2)为6.09g;c(Na2SO3)为0.14mol·L-1。
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